Voici un petit exposé sur le fonctionnement d'un variateur...celui ci a eté trouvé au cours de mes balades sur le web :
Informations et dessins sont en provenance du site Italien : http://tecnomania.interfree.it/
Pour mieux comprendre le fonctionnement, nous allons subdiviser une transmission par variateur dans ses parties primaires et les analyser individuellement :
la poulie motrice, la poulie réceptrice et l'embrayage automatique.
Petite précision, les schémas ci-dessous n'ont rien à voir avec les TGB, ce ne sont que des schémas de principe.
Shot at 2011-12-08
• Les dessins font allusion au système de variation continue que l'on trouve sur les scooters 50cc. On retrouve également ce dispositif sur tous les Maxi-Scooters à moteur oscillant, que ce soit chez Piaggio, Aprilia, Malaguti, Kymco, et même sur le Honda Silver Wing 600 dont le moteur est fixe dans le chassis. Les deux exceptions pour le moment sont le Yamaha T-Max et le Suzuki Burgman 650, qui disposent tous deux d'un embrayage multidisques en bain d'huile à la place du banal embrayage centrifuge. Le Burgman compliquant singulièrement la chose en rajoutant en plus une commande séquencielle, par un moteur électrique pilotant l'écartement des flasques de la poulie réceptrice. On ne peut donc plus parler de variateur pour cet engin, la démultiplication continue n'étant plus assurée par la force centrifuge au moyen de galets. Voir sur cette page un éclaté de ce dispositif. Cependant, le principe du variateur reste le même, quelle que soit le type de machine.
La poulie motrice :
• Elle est constituée de deux flasques ou demie poulies, une fixe solidaire de l'arbre moteur (vilebrequin), l'autre capable de coulisser longitudinalement sur l'arbre moteur. Le mouvement de translation de la demie poulie mobile est obtenu au moyen de la force centrifuge par une série de rouleaux (les galets).
• Ces galets sont interposés entre le flanc de la demie poulie mobile et un couvercle, lui aussi solidaire de l'arbre moteur, assurant également la fonction de guide pour les galets.
• Lorsque l'arbre moteur est arrêté, les deux flasques de la poulie sont ouvertes au maximum, et la courroie se trouve au fond de la gorge créée par les deux demi-poulies.
• Lors du démarrage de l'arbre moteur, la force centrifuge créée sur les rouleaux par la rotation, pousse ces derniers vers l'extérieur en obligeant la poulie mobile à se rapprocher de la fixe.
• Au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse de l'arbre moteur, la force centrifuge chasse les galets toujours plus loin vers l'extérieur augmentant ainsi la poussée sur les flasques. Les flasques de la poulie se rapprochent, obligeant ainsi la courroie à parcourir un diamètre toujours supérieur. La force de ce rapprochement des flasques est proportionnelle au nombre de tours de l'arbre moteur et à la masse globale des galets.
Shot at 2011-12-08
La poulie réceptrice :
• Pour la poulie réceptrice on retrouve une demi-poulie mobile et une demi-poulie fixe, mais avec quelques particularités qui la différencient considérablement de la poulie motrice.
• Les galets sont ici remplacés par un gros ressort dont la fonction est de maintenir serrées les deux demi-poulies. Dans cette position, au-delà d'assurer d'une correcte tension à la courroie, il contrarie la poussée des galets de la poulie motrice et permet une variation plus continue.
• Autre particularité, souvent méconnue, est la présence d'un correcteur de couple. Contrairement à la poulie motrice dont la poulie mobile se déplace le long de l'axe de façon rectiligne, le flasque mobile de la poulie réceptrice décrit une hélice, il est comme un écrou qui se visse sur une tige filetée.
• Nous reviendrons sur plus loin sur ce détail pour en comprendre sa fonction.
Shot at 2011-12-08
L'Embrayage automatique centrifuge :
• Ce dispositif est assez simple et fonctionne suivant le même principe qui est toujours utilisé sur les cyclomoteurs. Ce système est en fait très semblable aux freins à tambour, mais avec d'évidentes particularités.
• Sur un plateau solidaire de l'axe de la poulie réceptrice du variateur, sont fixés une série de patins retenus par autant de ressorts calibrés. Le tout est installé à l'intérieur d'un tambour (cloche d'embrayage) solidaire du réducteur.
• Lorsque le plateau, en traîné par le variateur atteind une vitesse de rotation déterminée, la force centrifuge engendrée, pousse la masse des patins contre le tambour extérieur en l'entraînant en rotation. De cette manière le moteur est couplé graduellement et automatiquement au réducteur, permettant ainsi la transmission du mouvement à la roue du véhicule.
• Lorsque la vitesse de rotation diminue au dessous d'un certain seuil, les ressorts de rappel décollent les patins de la cloche, et désacouplent le variateur du réducteur.
• L'embrayage de la transmission est directement liée à la masse des patins et à la force de traction des ressorts de rappel.
Shot at 2011-12-08
Le fonctionnement du variateur :
A :
Shot at 2011-12-08
B :
Shot at 2011-12-08
• Sur le schéma A ci-dessus, l'ensemble du variateur est représenté au régime moteur minimal, le ralenti. La poulie motrice est ouverte au maximum et l'embrayage est désacouplé, parce que la force centrifuge à ce régime de ralenti est trop basse, et n'est pas en mesure de vaincre la force des ressorts de rappel des platines de l'embrayage. Les patins de friction ne sont pas en contact avec la cloche d'embrayage.
• Sur le schéma B le moteur est en légère accélération, la vitesse de rotation devient suffisante pour que la force centrifuge déplace les masselottes de l'embrayage, et mettent en contact les patins de friction contre la cloche d'embrayage, l'entraînant ainsi en rotation. Cependant la force centrifuge ne suffit toujours pas à déplacer les galets du variateur. Le rapport de démultiplication reste donc au minimum, (l'équivalent du premier rapport sur une boite mécanique) et le véhicule démarre.
Shot at 2011-12-08
• Sur le schéma ci-contre, nous nous trouvons maintenant environ à mi régime.
• La vitesse de rotation est devenue suffisante pour que la force centrifuge repousse les galets vers la périphérie du variateur.
• Les galets repoussent la demi-poule mobile et rétrécissent l'écartement de la gorge formée par les flasques de la poulie motrice, La courroie est donc contrainte à remonter sur les flasques de la poulie motrice.
• La courroie n'étant pas extensible, elle écarte donc la demi-poulie réceptrice en comprimant le ressort de compression.
• Par conséquent, le rapport de transmission est maintenant nettement plus élevé, les deux poulies ayant une vitesse de rotation presque égale. (ce schéma représente l'équivalent du 3ème ou 4ème rapport sur une boite de vitesse mécanique).
• Ci-contre sur le schéma à droite, voila la configuration du variateur une fois les gaz grand ouverts. Les galets sont maintenant calés à la périphérie du variateur, et la demi-poulie mobile est complètement repoussée contre le flasque fixe.
• La courroie se retrouve donc sur le plus grand diamètre possible de la poulie motrice et en fond de la gorge de la poulie réceptrice, dont le ressort de compression est comprimé au maximum.
• Le rapport de transmission est au maximum (correspondant au 5ème rapport d'une boite de vitesse mécanique)
• Si maintenant nous coupons les gaz, le processus inverse se déclanche. La vitesse de l'arbre moteur se réduisant, les galets redescendent, élargissant ainsi la gorge de la poulie motrice.
• La courroie redescend donc dans la gorge de la poulie motrice et remonte du coté de la poulie réceptrice en libérant le ressort de compression, créant ainsi le frein moteur.
• Le processus continue jusqu'à ce que la vitesse de rotation de la poulie réceptrice ne suffise plus à maintenir les platines mobiles de l'embrayage en contact avec la cloche. Le système passe alors au point mort, et le véhicule se retouve à ce moment là en roue libre.
Shot at 2011-12-08
Pourquoi les Scooters ont un si mauvais frein moteur ?
Shot at 2011-12-08
• Un variateur de vitesse peut être comparé à une balance. Du coté gauche sur le dessin, il y il a le poids des galets entraînés par la force centrifuge sur la poulie motrice, et du coté droit, on retrouve la poussée du ressort de compression présent sur la poulie réceptrice avec comme élément passif, la courroie, qui remplit la fonction du bras de la balance. Bon d'accord, sur le dessin, le ressort est en traction au lieu d'être en compression, mais le principe reste valable.
• Lorsque on augmente le nombre de tours (la vitesse de l'arbre moteur), cela a pour effet d'augmenter la force centrifuge, elle est représentée sur le dessin par le poids des galets, ils réussissent à vaincre la force du ressort de compression de la poulie réceptrice, déterminant ainsi un allongement du rapport de démultiplication.
• Et vice-versa dès que le régime du moteur se réduit, le rapport de démultiplication diminue.
Le correcteur de couple :
• Dans l'exposé, j'ai omis une phase très importante : l'accélération. Évidemment nous parlons d'une accélération énergique, celle par exemple qui est demandée lors d'un dépassement d'un autre véhicule ou lors d'un démarrage rapide.
• Vous vous rappelez du correcteur de couple présent sur la poulie réceptrice ? Maintenant c'est le moment d'en parler, juste pour compliquer un peu les choses ! Même si le concept est simple en pratique, il demande tout de même un peu d'intuition et un instant d'attention.
Shot at 2011-12-08
• Comme vous aurez remarqué par rapport au précédent dessin, il apparaît un second ressort sur le dessin ci-contre (en pointillés), il contribue à contrarier le poids des galets. Ce n'est évidemment pas une erreur, il représente le principe de l'action combinée de l'ensemble demi-poulie mobile réceptrice, ressort de compression et correcteur de couple.
• Pour imager la chose, prenons un exemple : essayez d'imaginer que vous tirez une corde (courroie) enroulée sur un écrou (demi-poulie) lui même vissé sur une tige filetée (axe du réducteur). Au moment où vous tirez sur le cordage, l'écrou se vissera sur la tige filetée, avec pour conséquence la translation de l'écrou le long de l'axe, c'est également ce qui se produit pour notre correcteur de couple.
• Une tension violente de la courroie sur la poulie réceptrice déterminera du fait du correcteur de couple, un vissage de la demi-poulie mobile qui par conséquent, entraînera une poussée axiale en s'ajoutant à la force du ressort de compression, ira fermer plus énergiquement la gorge de la poulie réceptrice en écourtant le temps du changement de rapport de démultiplication.
Shot at 2011-12-08
• Revenons maintenant à notre variateur, et observons ce qui se produit avant, pendant et après une forte accélération.
• Nous allons imaginer que nous nous déplacons à une vitesse telle que le variateur soit dans une condition de rapport moyen/long.
• Une brutale ouverture de la poignée de l'accélérateur, provoquera immédiatement une brusque augmentation de couple et donc de traction sur la courroie.
• La traction brutale de la courroie, va visser la demi-poulie de la poulie réceptrice sur l'axe du réducteur, réduisant ainsi rapidement l'écartement des flasques, en obligeant la courroie à parcourir un diamètre supérieur. Dans le même temps, l'effort supplémentaire apporté par le guide va contrarier et empécher l'écartement des galets du variateur, voire même les obliger à redescendre sur leurs pistes, avec pour conséquence immédiate, un rapport de démultiplication plus court. C'est comme si nous venions d'enclencher un rapport inférieur sur une boite mécanique.
• Si l'ouverture de l'accélérateur avait été plus faible, ce "super-couple" n'aurait pas eu lieu, et le correcteur de couple ne serait pas entré en action, permettant ainsi à la transmission d'allonger simplement le rapport, sans provoquer l'effet de rétrogradage.
Shot at 2011-12-08
• Maintenant voyons si vous avez suivi. et compris : que se passe t'il si, dans les mêmes conditions initiale décrites pour une accélération, nous coupons brutalement les gaz ? ...
• Si vous avez répondu : "La même chose", vous avez tout faux ! Le problème est que vous n'avez pas considéré le sens de vissage de la demi-poulie sur le correcteur de couple. Vous savez l'histoire de la tige filetée et de l'écrou que je vous ai racontée un peu plus haut !!!
• Essayez de prendre entre les mains un ensemble vis et écrou (dans la main gauche la vis, dans la droite l'écrou). En tournant le l'écrou en sens horaire (phase accélération) il se vissera sur l'axe en s'approchant de la tête de la vis.
• En respectant le même sens de rotation que précédemment, et toujours avec la main droite, tournez maintenant la vis (phase de décélération) et vous vous apercevrez que le l'écrou tendra à se dévisser.
• Dans la phase considérée (décélération) ce n'est plus le moteur qui détermine la traction sur la courroie, car l'entraînement est maintenant provoqué par la roue ou plus précisément, par l'axe du réducteur. Toutes les forces se renversent et comme tel on renverse le sens de vissage de la demi-poulie, et l'effet engendré par le correcteur de couple agit en sens contraire de la poussée du ressort de compression, et tendra à fermer encore plus la gorge de la poulie réceptrice. Ce phénomène va donc accélérer la descente des galets dans le variateur, en allongeant le rapport de transmission.
• Voilà enfin expliqué pourquoi les scooters (et les quads aussi) ont un mauvais frein moteur. En effet, au moment où nous aurions besoin de rapports plus courts, le variateur nous laisse sur l'équivalent du 5 ème rapport d'une boite de vitesse.
Un des points fort de nos quads TGb c'est son excellent frein moteur que tout le monde a pu constaté
News
Plan de site
SitemapIndex
Flux RSS